SENYAWA HIDROKARBON

SENYAWA HIDROKARBON

Senyawa Hidrokarbon adalah senyawa yang sederhana. Dari namanya saja kita bisa melihat bahwa senyawa hidrokarbon ini terdiri dari unsur Hidrogen dan Karbon. Pada penerapan dalam kehidupan sehari-hari banyak kita temui senyawa hidrokarbon, misalnya minyak tanah, bensin, gas alam, plastik dan lain-lain.

Sampai sekarang ini telah dikenal lebih dari 2 juta senyawa hidrokarbon. Mengapa senyawa hdirokarbon bisa begitu banyak? Ini dikarenakan senyawa hidrolarbon memiliki kekhasan, di mana setiap atom C dapat mengikat 4 atom C yang lain. Untuk mempermudah mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli menggolongkan hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam molekulnya.

Kekhasan Atom Karbon

• Sesuai dengan nomor golongannya (IVA), atom karbon mempunyai 4 elektron valensi. Oleh karena itu, untuk mencapai konfigurasi oktet maka atom karbon mempunyai kemampuan membentuk 4 ikatan kovalen yang relatif kuat.
• Atom karbon dapat membentuk ikatan antar karbon; o Atom karbon dapat membentuk ikatan antar karbon;berupa ikatan tunggal, rangkap dua atau rangkap tiga. 
• Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai (ikatan yang panjang). 
• Rantai karbon yang terbentuk dapat bervariasi yaitu : rantai lurus, bercabang dan melingkar (siklik)

Kedudukan Atom Karbon 

kedudukan atom karbon dapat dibedakan sebagai berikut : 

• Atom C primer : atom C yang mengikat langsung 1 atom C yang lain
• Atom C sekunder : atom C yang mengikat langsung 2 atom C yang lain
• Atom C tersier : atom C yang mengikat langsung 3 atom C yang lain
• Atom C kuarterner : atom C yang mengikat langsung 4 atom C yang lain
• 
  

Berdasarkan susunan atom karbon dalam molekulnya, senyawa karbon terbagi dalam 2 golongan besar, yaitu senyawa alifatik dan senyawa siklik. 

Senyawa hidrokarbon alifatik adalah senyawa karbon yang rantai C nya terbuka dan rantai C itu memungkinkan bercabang. Berdasarkan jenis ikatan antaratom karbon, senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh dan tidak jenuh.

Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya hanya berisi ikatan-ikatan tunggal saja. Golongan ini dinamakan alkana.

Contoh senyawa hidrokarbon alifatik jenuh :

Senyawa alifatik tak jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya terdapat ikatan rangkap dua atau

rangkap tiga. Jika memiliki rangkap dua dinamakan alkena dan memiliki rangkap tiga dinamakan

alkuna. 

Contoh senyawa hidrokarbon alifatik tak  jenuh:

Senyawa hidrokarbon siklik adalah senyawa karbon yang rantai C nya melingkar dan lingkaran itu mungkin juga mengikat rantai samping. Golongan ini terbagi lagi menjadi senyawa alisiklik dan senyawa aromatik. 

Senyawa alisiklik yaitu senyawa karbon alifatik yang membentuk rantai tertutup.

Senyawa aromatik yaitu senyawa karbon yang terdiri dari 6 atom C yang membentuk rantai benzena.

Hidrokarbon aromatik = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar (cincin) yang mempunyai ikatan antar atom C tunggal dan rangkap secara ikatan antar atom C tunggal dan rangkap secara selang-seling / bergantian ( konjugasi ).

Alkana

Alkana Adalah hidrokarbon alifatik jenuh yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan antar atom karbonnya merupakan ikatanikatan antar atom karbonnya merupakan ikatan. 

Rumus umum alkana yaitu :  ; n = jumlah atom C

Deret Homolog Alkana

Deret homolog alkana adalah suatu golongan / kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama, mempunyai sifat yang mirip dan antar suku-suku berturutannya mempunyai beda .

Sifat-sifat deret homolog :

o Mempunyai sifat kimia yang mirip

o Mempunyai rumus umum yang sama

o Perbedaan Mr antara 2 suku berturutannya sebesar 14

o Makin panjang rantai karbon, makin tinggi titik didihnya

Berikut ini tabel deret homolog alkana

contoh bentuk molekul alkana :

Sifat-sifat Alkana

Sifat Fisis Alkana 

Sifat fisika adalah sifat senyawa yang dapat diamati secara langsung dengan mata telanjang. Alkana adalah molekul non-polar. C1 hingga C4 adalah gas, C5 hingga C17 adalah cairan dan yang memiliki 18 atom karbon atau lebih adalah zat padat pada 298 K. Alkana tidak berwarna dan tidak berbau. Titik didihnya meningkat seiring dengan peningkatan massa molekul.

Sifat kimia dari Alkana

Alkana umumnya inert terhadap asam, basa, agen pengoksidasi dan agen pereduksi. Alkana hanya menjalani reaksi substitusi. Reaksi karakteristik alkana adalah reaksi substitusi. Contoh reaksi substitusi adalah halogenasi, nitrasi dan sulfonasi. Reaksi berlangsung melalui mekanisme radikal bebas.

Isomer Alkana 

Alkana yang mempunyai  rumus molekul sama, tetapi rumus struktur tetapi rumus struktur beda, CH4, C2H6, dan C3H8 tidak mempunyai isomer

Tatanama Alkana

Berdasarkan aturan dari IUPAC (nama sistematik) : 

1) Nama alkana bercabang terdiri dari 2 bagian : 

    Bagian pertama (di bagian depan) merupakan nama cabang cabang 

    Bagian kedua (di bagian belakang) merupakan nama rantai induk 

2) Rantai induk adalah rantai terpanjang dalam molekul.

    Jika terdapat 2 atau lebih rantai terpanjang, maka harus dipilih yang mempunyai cabang terbanyak.        Induk diberi nama alkana sesuai dengan panjang rantai.

3) Cabang diberi nama alkil yaitu nama alkana yang sesuai,tetapi dengan mengganti akhiran –ana               menjadi –il. Gugus alkil mempunyai rumus umum : C n H 2n+1 dan  dilambangkan dengan R 

4) Posisi cabang dinyatakan dengan awalan angka. Untuk itu rantai induk perlu dinomori. Penomoran        dimulai dari salah 1 ujung rantai induk sedemikian rupa sehingga posisi cabang mendapat nomor             terkecil. 

5) Jika terdapat 2 atau lebih cabang sejenis, harus dinyatakan dengan awalan di, tri, tetra, penta dst. 

6) Cabang-cabang yang berbeda disusun sesuai dengan urutan abjad dari nama cabang tersebut.                  Awalan normal, sekunder dan tersier diabaikan. Jadi n-butil, sek-butil dan ters-butil dianggap                  berawalan b-. Awalan iso- tidak diabaikan. Jadi isopropil berawal dengan huruf i- . Awalan normal,        sekunder dan tersier harus ditulis dengan huruf cetak miring . 

7) Jika penomoran ekivalen dari kedua ujung rantai induk, maka harus dipilih sehingga cabang yang           harus ditulis terlebih dahulu mendapat nomor terkecil.

Berdasarkan aturan-aturan tersebut di atas, penamaan alkana bercabang dapat dilakukan dengan 3 langkah sebagai berikut : 

1) Memilih rantai induk, yaitu rantai terpanjang yang mempunyai cabang terbanyak.

2) Penomoran, dimulai dari salah 1 ujung sehingga cabang mendapat nomor terkecil.

3) Penulisan nama, dimulai dengan nama cabang sesuai urutan abjad, kemudian diakhiri dengan nama         rantai induk. 

Posisi cabang dinyatakan dengan awalan angka. Antara angka dengan angka dipisahkan dengan tanda koma (,) antara angka dengan huruf dipisahkan dengan tanda jeda (-).

Atau lebih singkatnya adalah:

Jika rantai lurus, nama sesuai dengan jumlah alkana dengan awalan n-(alkana) 

Jika rantai cabang; Tentukan rantai terpanjang (sebagai nama alkana) 

Tentukan rantai cabangnya (alkil) 

Pemberian nomor dimulai dari atom C yang paling dekat dengan cabang

Alkil-alkil sejenis digabung dengan awalan di(2), tri(3), dst 

Alkil tak sejenis ditulis berdasar abjad (butil, etil, metil,..)

atau dari yang paling sederhana (metil, etil, propil,....)

Gugus Alkil

Gugus alkil adalah alkana yang kehilangan 1 atom H. Penamaannya sama dengan alkana, hanya akhirannya diubah menjadi -il. Rumus umum alkil adalah : $${\mathrm{C}}_{\mathrm{n}}{\mathrm{H}}_{2\mathrm{n}+1}$$

Berikut ini tabel lengkap pada gugus alkil :

Sumber dan Kegunaan Alkana 
Alkana adalah komponen utama dari gas alam dan minyak 
bumi. 
Kegunaan alkana, sebagai : 
· Bahan bakar
· Pelarut 
· Sumber hidrogen
· Pelumas 
· Bahan baku untuk senyawa organik lain

· Bahan baku industri

Alkena

Adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh yaitu hidrokarbon dengan satu ikatan rangkap dua (–C=C–) . Senyawa yang mempunyai 2 ikatan rangkap 2 disebut alkadiena, yang mempunyai 3 ikatan rangkap 2 disebut alkatriena dst. 

Rumus umum alkena yaitu :  ; n = jumlah atom C

Tata Nama Alkena

1. Nama alkena diturunkan dari nama alkana yang sesuai (yang jumlah atom C nya sama), dengan              mengganti akhiran –ana menjadi –ena .

2. Rantai induk adalah rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap. ikatan rangkap.

3. Penomoran dimulai dari salah 1 ujung rantai induk  sedemikian sehingga ikatan rangkap mendapat        nomor terkecil. 

4. Posisi ikatan rangkap ditunjukkan dengan awalan angka yaitu nomor dari atom C berikatan rangkap      yang paling tepi/pinggir (nomor terkecil).

5. Penulisan cabang-cabang, sama seperti pada alkana.

Sumber dan Kegunaan Alkena 
Alkena dibuat dari alkana melalui proses pemanasan atau dengan bantuan katalisator (cracking). Alkena suku rendah dengan bantuan katalisator (cracking). Alkena suku rendah digunakan sebagai bahan baku industri plastik, karet sintetik, dan alkohol

Alkuna 

Adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh yaitu hidrokarbon dengan satu ikatan rangkap tiga (–C≡C–) . 
Senyawa yang mempunyai 2 ikatan rangkap 3 disebut alkadiuna, yang mempunyai 1 ikatan rangkap 2 dan 1 ikatan rangkap 3 disebut alkenuna . rangkap 3 disebut alkenuna . 
o Rumus umum alkuna yaitu : C n H 2n-2 ; n = jumlah atom C

Tata Nama Alkuna 
o Nama alkuna diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran –ana menjadi –una o Tata nama alkuna bercabang sama seperti penamaan o Tata nama alkuna bercabang sama seperti penamaan alkena. 
Sumber dan Kegunaan Alkuna 
Alkuna yang mempunyai nilai ekonomis penting contohnya etuna (asetilena), C 2 H 2 . Gas asetilena digunakan untuk mengelas besi dan baja.

Sifat-sifat hidrokarbon
Meliputi :
a) Sifat-Sifat Fisis 
b) Sifat Kimia Berkaitan dengan reaksi kimia. 
1) Reaksi-reaksi pada Alkana
Alkana tergolong zat yang sukar bereaksi sehingga disebut parafin yang artinya afinitas kecil . Reaksi terpenting dari alkana adalah reaksi pembakaran, substitusi dan perengkahan ( cracking ).

Pembakaran 
Pembakaran sempurna alkana menghasilkan gas CO 2 dan uap air, sedangkan pembakaran tidak CO 2 dan uap air, sedangkan pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO dan uap air, atau
jelaga (partikel karbon). 

Perengkahan atau cracking 

Perengkahan adalah pemutusan rantai karbon menjadi potongan-potongan yang lebih pendek. 

Perengkahan dapat terjadi bila alkana dipanaskan pada suhu dan tekanan tinggi tanpa oksigen . 

Reaksi ini juga dapat dipakai untuk membuat alkena dari alkana . Selain itu juga dapat digunakan          untuk membuat gas hidrogen dari alkana .

. Substitusi atau pergantian

Atom H dari alkana dapat digantikan oleh atom lain, khususnya golongan halogen.· Penggantian atom H oleh atom atau gugus lain disebut reaksi substitusi disebut reaksi substitusi. Salah satu reaksi substitusi terpenting dari alkana adalah halogenasi yaitu penggantian atom H alkana dengan atom halogen, khususnya klorin (klorinasi). Klorinasi dapat terjadi jika alkana direaksikan dengan klorin.

Reaksi-reaksi pada Alkena 

Alkena lebih reaktif daripada alkana. Hal ini disebabkan karena adanya ikatan rangkap C=C. 

Reaksi alkena terutama terjadi pada ikatan rangkap tersebut. Reaksi penting dari alkena meliputi :           reaksi pembakaran, adisi dan polimerisasi .

Pembakaran 

Seperti halnya alkana, alkena suku rendah mudah terbakar. Jika dibakar di udara terbuka, alkena menghasilkan jelaga lebih banyak daripada alkana. Hal ini terjadi karena alkena mempunyai kadar C lebih tinggi daripada alkana, sehingga pembakarannya menuntut/memerlukan lebih banyak oksigen.memerlukan lebih banyak oksigen.

Pembakaran sempurna alkena menghasilkan gas CO 2 dan uap air.

Adisi (penambahan = penjenuhan)

Reaksi terpenting dari alkena adalah reaksi adisi yaitu reaksi penjenuhan ikatan rangkap .

Polimerisasi 

• Adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana menjadi molekul yang besar.

• Molekul sederhana yang mengalami polimerisasi disebut monomer, sedangkan hasilnya disebut polimer .monomer , sedangkan hasilnya disebut polimer .

• Polimerisasi alkena terjadi berdasarkan reaksi adisi .

• Prosesnya dapat dijelaskan sebagai berikut :

• Mula-mula ikatan rangkap terbuka sehingga terbentuk gugus dengan 2 elektron tidak berpasangan.

• Elektron-elektron tidak berpasangan tersebut kemudian membentuk ikatan antar gugus sehingga membentuk rantai.

Reaksi-reaksi pada Alkuna

o Reaksi-reaksi pada alkuna mirip dengan alkena; untuk menjenuhkan ikatan rangkapnya, alkuna memerlukan pereaksi 2 kali lebih banyakmemerlukan pereaksi 2 kali lebih banyak dibandingkan dengan alkena.

o Reaksi-reaksi terpenting dalam alkena dan alkuna adalah reaksi adisi dengan H 2, adisi dengan halogen (X 2 ) dan adisi dengan asam halida (HX).

Pada reaksi adisi gas HX (X = Cl, Br atau I) terhadap alkena dan alkuna berlaku aturan Markovnikov yaitu :

“ Jika atom C yang berikatan rangkap mengikat jumlah atom H yang berbeda, maka atom X akanjumlah atom H yang berbeda, maka atom X akan terikat pada atom C yang sedikit mengikat atom H”

“ Jika atom C yang berikatan rangkap mengikat jumlah atom H sama banyak, maka atom X akan terikat pada atom C yang mempunyai rantai C paling panjang “

Keisomeran

Isomer adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul yang sama tetapi mempunyai struktur atau konfigurasi yang berbeda .

Struktur berkaitan dengan cara atom-atom saling berikatan, Struktur berkaitan dengan cara atom-atom saling berikatan, sedangkan konfigurasi berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalam molekul. 

Keisomeran dibedakan menjadi 2 yaitu :

o Keisomeran struktur : keisomeran karena perbedaan struktur.

o Keisomeran ruang : keisomeran karena perbedaan konfigurasi (rumus molekul dan strukturnya sama).

Keisomeran Struktur

Dapat dibedakan menjadi 3 yaitu : 

· keisomeran kerangka : jika rumus molekulnya sama tetapi rantai induknya (kerangka atom) berbeda.      tetapi rantai induknya (kerangka atom) berbeda. 

· keisomeran posisi : jika rumus molekul dan rantai induknya (kerangka atom) sama tetapi posisi              cabang / gugus penggantinya berbeda. 

· keisomeran gugus fungsi

Keisomeran Ruang 

Dapat dibedakan menjadi 2 yaitu : 

o keisomeran geometri : keisomeran karena perbedaan o keisomeran geometri : keisomeran karena perbedaan arah (orientasi) gugus-gugus tertentu dalam molekul  dengan struktur yang sama. 

o keisomeran optik .

Keisomeran pada Alkana 

o Tergolong keisomeran struktur yaitu perbedaan kerangka atom karbonnya. Makin panjang rantai karbonnya, makin banyak pula kemungkinan isomer-nya. banyak pula kemungkinan isomer-nya. 

o Pertambahan jumlah isomer ini tidak ada aturannya. Perlu diketahui juga bahwa tidak berarti semua kemungkinan isomer itu ada pada kenyataannya. 

o Misalnya : dapat dibuat 18 kemungkinan isomer dari C8H18, tetapi tidak berarti ada 18 senyawa dengan rumus molekul C8H18.

Keisomeran pada Alkena 

Dapat berupa keisomeran struktur dan ruang. 

a) Keisomeran Struktur. 

Keisomeran struktur pada alkena dapat terjadi karena Keisomeran struktur pada alkena dapat terjadi karena perbedaan posisi ikatan rangkap atau karena perbedaan kerangka atom C. 

Keisomeran mulai ditemukan pada butena yang mempunyai 3 isomer struktur. Contoh yang lain yaitu 

alkena dengan 5 atom C.

Keisomeran Geometris. 

Ø Keisomeran ruang pada alkena tergolong keisomeran geometris yaitu : karena perbedaan penempatan gugus-gugus di sekitar ikatan rangkap. gugus di sekitar ikatan rangkap. 

Contohnya : 

o Keisomeran pada 2-butena. Dikenal 2 jenis 2-butena yaitu cis -2-butena dan trans -2-butena. Keduanya mempunyai struktur yang sama tetapi berbeda konfigurasi (orientasi gugus-gugus dalam ruang). 

o Pada cis -2-butena, kedua gugus metil terletak pada sisi o Pada cis -2-butena, kedua gugus metil terletak pada sisi yang sama dari ikatan rangkap; sebaliknya pada trans -2-butena, kedua gugus metil berseberangan. 

Ø Tidak semua senyawa yang mempunyai ikatan rangkap pada atom karbonnya (C=C) mempunyai keisomeran geometris. Senyawa itu akan mempunyai keisomeran geometris jika kedua atom C yang berikatan rangkap mengikat gugus-gugus yang berbeda.

Keisomeran pada Alkuna 

Keisomeran pada alkuna tergolong keisomeran kerangka dan posisi . dan posisi. Pada alkuna tidak terdapat keisomeran geometris. 

Keisomeran mulai terdapat pada butuna yang mempunyai 2 isomer.

Demikian blog sederhana ini, masih banyak kekurangannya, mohon koreksi dan tanggapannya di komentar.